Основы консервирования продовольственных товаров

Консервирование (от латинского «consirvare» — хранить, сохранять)—обработка пищевых продуктов с целью сохранения их доброкачественности в течение длительного времени. Методы консервирования пищевых продуктов можно подразделить на физические, физико-химические, химические и биохимические.

Физические методы консервирования. Эти методы включают применение низких и высоких температур, лучистой энергии, ультразвука, механической стерилизации.

Низкие температуры. Используют для хранения продуктов в охлажденном и замороженном состоянии.

Охлаждение — это хранение продуктов при температуре около 0°, не допуская замораживания продукта. Температура хранения того или иного продукта в охлажденном состоянии определяется точкой его замерзания, которая зависит от концентрации сухих веществ в клеточном соке растительных и животных тканей или в продукте в целом.

Так, температура замерзания яиц равна — 2,8°, капусты—1,6, рыбы —2, молока —0,5, винограда — 3,8° и т.д. Длительный период в охлажденном состоянии сохраняются плоды, сыры, яйца (до 6 месяцев), некоторые виды овощей (до 12 месяцев). Короткий срок можно хранить молоко (10—12 ч), мясо и рыбу (до 20 суток).

После 20 суток хранения в охлажденном мясе заветен гидролитический распад белков, а в свинине наблюдается и начальная стадия окисления жиров, изменяется цвет мяса на поверхности туши.

Низкая температура замедляет жизнедеятельность микроорганизмов, находящихся на продуктах и вызывающих их порчу, тормозит биохимические процессы в продуктах. Пищевая ценность охлажденных продуктов сохраняется, лишь несколько увеличивается плотность и вязкость клеточного сока растительных и животных тканей.

3амораживание — процесс более или менее полного превращения в лёд содержащейся в продуктах воды. Замороженные продукты можно хранить длительный период без изменения качества, так как в них создаются неблагоприятные условия для развития микробов, резко снижается скорость биохимических процессов. Замораживают мясо, рыбу, соки, плоды, овощи, яичный меланж и др.

На качество замороженных продуктов влияет скорость замораживания. При медленном замораживании (при температуре —10°). скорость отвода тепла незначительна, в тканях продукта образуется мало центров кристаллизации и преимущественно в межклеточном пространстве.

Концентрация солевого раствора в межклеточном пространстве ниже, чем в самих клетках, поэтому и температура замерзания межклеточного раствора выше, чем в клетках. Образующиеся в межклетниках крупные кристаллы льда давят на клетки и выдавливают из них часть влаги, которая вымораживается на этих же кристаллах, увеличивая еще больше их размеры.

Перемещение влаги из клеток в межклеточное пространство происходит также за счет большей упругости водяных паров в клетках. Увеличение размеров кристаллов льда приводит к механическому воздействию на оболочки и часто сопровождается их разрывом.

При размораживании из таких продуктов вытекает клеточный сок. В результате перемещения влаги из клеток в межклеточное пространство происходит обезвоживание коллоидов и увеличивается концентрация солей в оставшейся части клеточного сока, что вызывает частичную коагуляцию белков.

Последние теряют способность вновь поглощать влагу, выделяющуюся при размораживании, поэтому увеличивается количество сока, вытекающего из тканей продуктов.

При быстром замораживании (при—23—24° и ниже) структура тканей замороженных продуктов не изменяется, так как происходит одновременно разрушение витаминов и изменение вкуса и запаха продуктов. Так, говяжьи полуфабрикаты, упакованные под вакуумом в пленку и обработанное пастеризующей дозой (такая обработка называется радуризацией), хорошо сохраняются при температуре 20° в течение 7—10 дней, а при 5° — до восьми недель.

Блюда, приготовленные из них, обладают хорошим вкусом и ароматом. В продуктах, подвергнутых радуризации, меньше витаминов по сравнению с первоначальным количеством. При хранении в них протекают процессы автолиза, так как ферменты не инактивированы.

Облучение картофеля и лука дозой 0,7-102 Дж\кг предупреждает преждевременное прорастание и дает возможность хранить их до нового урожая.

Под действием ионизирующих облучений структурные элементы клеток микроорганизмов изменяются, нарушаются нормальные физиологические процессы (размножение и др.). Споры бактерий более устойчивы к облучению, поэтому для снижения дозы облучения применяют нагревание продуктов или добавляют антибиотики.

Ультрафиолетовые лучи, имеющие частоту электромагнитных колебаний 1015—1017 гц, губительно действуют на микроорганизмы, применяются для стерилизации поверхности колбасных изделий и мясных туш, для обеспложивания воздуха камер холодильников и складов.

Механическая стерилизация — фильтрование жидких продуктов (соков) через специальные обеспложивающие фильтрующие пластинки (задерживающие микроорганизмы) с последующим розливом в стерильную тару и герметической ее укупоркой. Приготовленные таким способом соки сохраняют витамины, цвет, вкус и аромат свежих фруктов и ягод.

Физико-химические методы консервирования. К этим методам относятся сушка (обезвоживание) и консервирование поваренной солью и сахаром.

Сушка как метод консервирования основан на том, что в значительно обезвоженных продуктах жизнедеятельность микроорганизмов приостанавливается. Большинство продуктов высушивают до содержания влаги 8—14%. (овощи, сухари и др.). В них приостанавливаются ферментативные процессы из-за отсутствия свободной воды.

Продукты, богатые сахарами и другими растворимыми веществами (сливы, яблоки и др.), высушивают до более высокого содержания влаги 20—23%, так как в них подавляется деятельность микроорганизмов не только путем удаления влаги, но и возрастанием осмотического давления среды: повышается концентрация сах-аров и других водорастворимых веществ (в сушеных абрикосах находится 67% сахаров, яблоках — 63% и т. д.).

При сушке изменяются форма и объем продукта в результате уплотнения тканей (усадки). От размера усадки зависят внешний вид и пористость продукта. Чем меньше пористость продукта, тем хуже его набухаемость. В процессе сушки вместе с водяными парами удаляются летучие ароматические вещества.

Сушеные продукты по сравнению со свежими хорошо сохраняются при наличии надлежащих условий, более транспортабельны, занимают меньший объем, обладают большей энергетической способностью. Биологическая ценность сушеных продуктов зависит от вида сушки. Применяют следующие виды сушки продуктов: сублимационную, конвективную, контактную, токами сверхвысокой частоты и др.

Эти способы сушки отличаются механизмом тепло- и влагообмена между продуктом и окружающей средой и механизмом переноса влаги в продукте. Продукты, обезвоженные этими методами, различаются по форме и размеру.

Конвективная сушка продуктов пока является наиболее распространенной. Удаление влаги из нагретого до 40—50° продукта производится горячим воздухом с температурой 80—120°, обладающего высокой влагоемкостью. Зона испарения — поверхность продукта, к которой перемещается влага из внутренних слоев. Вместе с водой перемещаются и растворимые вещества. В процессе сушки происходит уменьшение размера продукта, называемое усадкой.

Недостатком этого метода является относительная длительность (3—10 ч) сушки при невысоком нагреве продукта (для мяса, рыбы и плодов 60—65°, овощей 70—80°). Такие условия благоприятствуют деятельности ферментов и неферментативным реакциям. В продуктах происходит изменение цвета (в результате окисления дубильных веществ и образования меланоидинов) и вкуса, почти полная потеря аромата, разрушаются витамины.

Применение более высоких температур ускоряет сушку, но вызывает денатурацию белков, в результате резко снижается набухаемость продукта.

Жидкие продукты (молоко, соки, яйца) высушивают в распылительных сушилках. В них продукт через форсунку подается в виде мельчайших частиц размером 20—60 мкм, которые омываются теплым воздухом, отдают ему влагу и оседают на дно сушилки в виде порошка.

Но при хранении происходит окисление жиров и витаминов продукта кислородом воздуха, адсорбированным при сушке частицами продукта. Окислительные изменения продуктов распылительной сушки можно резко замедлить, если хранить их в атмосфере азота или углекислоты.

Разновидностью конвективного метода сушки является сушка в кипящем слое. Пищевые продукты в виде небольших кусочков или крупинок обезвоживаются воздухом, который подается с большой скоростью (4—6 м/сек) под сетку, отрывает кусочки от сетки и поддерживает их во время сушки в полувзвешенном состоянии. Благодаря этому интенсифицируется процесс сушки, продукт хорошо восстанавливается при увлажнении.

Контактная кондуктивная сушка осуществляется в вальцевых сушилках в вакууме или атмосферном воздухе с помощью тепла, получаемого продуктом от соприкосновения с нагретой поверхностью. В вальцевой сушилке жидкий продукт попадает на горячую вращающуюся поверхность вальца, высушивается и снимается с него в виде пленки, которая затем размалывается в порошок.

Таким способом получают сухое молоко пленочной сушки. Высокая температура сушки вызывает частичную денатурацию белков молоку. Лучшие результаты сушки получаются в вакуум-сушилках, где обезвоживание продукта производится при более низкой температуре.

Близким к сушке является метод консервирования, основанный на частичном удалении воды из жидких продуктов при, нагревании до 40—60° в вакуум-аппаратах (производство сгущенного молока, томат-пасты, томат-пюре, фруктово-ягодных экстрактов и др.). Сгущенные продукты легко восстанавливают свое прежнее физическое состояние, в них сохраняются химические вещества без изменения.

Частным случаем сушки является вяление — медленное обезвоживание подсоленных продуктов. Вяление от сушки отличается тем, что продукты (рыба, мясо) выдерживаются определенный период времени на открытых площадках. Под действием солнечного света и воздуха в продуктах активизируются ферментативные процессы, белки частично денатурируются и уплотняются, мышечные ткани пропитываются жиром, который проникает из жировой ткани, происходит частичное окисление жиров, продукт приобретает специфический вкус и запах.

Для консервирования концентрация поваренной соли в продукте должна быть в пределах 8— 14%, концентрация сахара не менее 65%. Различие в концентрациях этих веществ объясняется тем, что осмотическое давление пропорционально количеству молекул в единице раствора.

Пищевая ценность соленых продуктов ниже свежих, так как часть водорастворимых веществ продукта переходит в рассол, ухудшаются и вкусовые свойства (исключение составляют сельди и лососевые, вкус которых после посола улучшается).

Сахар используют при изготовлении сиропов, желе, мармелада, варенья, джема. Процесс консервирования сахаром обычно связан с варкой, при которой микроорганизмы погибают.

Биохимический метод. К этим методам относятся консервирование молочной кислотой и этиловым спиртом, которые образуются в продуктах в результате биохимических процессов. Молочная кислота образуется в процессе квашения овощей, плодов и посола грибов.

Сахар продуктов под действием молочнокислых бактерий превращается в молочную кислоту. В квашеной капусте, соленых грибах, огурцах и томатах, моченых яблоках и ягодах молочной кислоты накапливается от 0,6 до 2,0%, которая подавляет деятельность гнилостных микроорганизмов.

При квашении в продукты вносят небольшое количество поваренной соли, которая нужна как вкусовая добавка; на первой стадии молочнокислого брожения соль подавляет деятельность микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов. Этиловый спирт накапливается в виноградных и плодово-ягодных винах, пиве и других продуктах в результате воздействия дрожжей на сахара продуктов.

Химические методы консервирования. Сущность этих методов состоит в том, что в продукты вводят химические вещества, препятствующие развитию микроорганизмов, но не оказывающие вредного воздействия на организм человека. К химическим консервантам относятся уксусная кислота, дым и коптильная жидкость, сернистый ангидрид, метабисульфит калия, бензойная, сорбиновая и пропионовые кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин и др.

Химические консерванты не повышают пищевую ценность продуктов. Их используют в тех случаях, когда другими способами консервировать продукты нельзя. Консерванты вносят в продукт в небольших количествах, поэтому и применяют их главным образом в сочетании с другими методами консервирования— нагреванием, замораживанием, сушкой, облучением и т. д.

Консервирование уксусной кислотой (маринование) основало на ее бактерицидном действии. При мариновании в продукте повышается кислотность среды (pH). Микроорганизмы чувствительны к изменению pH среды, так как это приводит к изменению поверхностных амфотерных структур клетки и вследствие этого к нарушению клеточного равновесия и последующей гибели клетки.

В маринованных плодах, овощах, грибах и рыбе уксусной кислоты содержится от 0,6 до 1,2%. Более высокую концентрацию кислоты не применяют, так как ухудшается вкус и консистенция продукта. Для предохранения от порчи маринады пастеризуют в герметически закрытой таре или хранят при низких температурах (от 0°до 4°).

Копчение — обработка продуктов дымом с целью придания изделиям особых вкусовых свойств и способности противостоять окислительной и микробиальной порче при длительном хранении. При копчении продуктов основным консервантом являются антисептические вещества (альдегиды, фенолы, кетоны, спирты, органические кислоты и др.) дыма древесины, которыми пропитываются продукты.

Копчение холодным дымом длится в течение 3—30 суток. Продукт теряет значительное количество воды благодаря посолу и копчению, поэтому консистенция его плотная, влажность ниже 60%. Продукты холодного копчения хранятся при обычной температуре в течение нескольких месяцев.

Антиокислительное действие коптильных веществ обусловлено фенольными компонентами дыма, бактерицидный эффект — главным образом формальдегидом. При копчении продукты приобретают коричневые тона в результате образования меланоидинов, окисления, конденсации и полимеризации компонентов дыма.

Новым методом в технологии производства копченых продуктов (рыбы, колбас, копченостей) является электростатическое и бездымное (мокрое копчение). Принцип электростатического копчения состоит в том, что частицам дыма, поступающим в коптильную камеру, и продукту, подвергаемому копчению, сообщают противоположные электрические заряды.

Благодаря этому частицы дыма устремляются к продукту, оседают на его поверхности, а затем проникают в глубину. При бездымном копчении продукт погружают в коптильную жидкость, после чего его подвергают термической обработке и сушке. Коптильная жидкость, получаемая путем соответствующей обработки конденсанта продуктов неполного сгорания древесины, не содержит вредных для организма человека продуктов дыма (канцерогенных и других веществ).

Сернистым газом обрабатывают (сульфитируют) плодово- ягодные полуфабрикаты для сохранения их качества до переработки. При варке сырья сернистый газ улетучивается. В готовых продуктах (повидле, джеме и т. д.) сернистого газа допускается не более 0,02%, так как в больших дозах он вреден для организма человека.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *